番外-大基建系统工程与数字孪生全攻略 | VE-价值导向的数字化转型
▲番外-大基建系统工程与数字孪生全攻略 | VE-价值导向的数字化转型
全文共3000字，阅读需6分钟
本系列文章将致力于阐述系统工程与数字孪生在大型基础设施数字化转型中的应用与实践。笔者核电人出身，故文章逻辑与案例将以核工业作为牵引，用来阐述广义上大基建行业数字化转型与传统制造业的区别，以及其价值（Why）、工作内容（What）、解决方案（How）与实施方法（How to）。
「数字化转型」，作为国资委和工信部积极呼吁的未来数字经济的主流发展方向，对于企业早已不是“选择题”，而是关乎生存和长远发展的“必修课”。其高层定义为：“通过整合企业内外部资源，利用新一代信息化技术，围绕数据、业务流程、组织机构的互动创新，持续提升企业的核心竞争力，构建可持续的竞争优势。”
无论主观上接受与否，数字化转型会一边潜移默化地改变着人类的生活方式，一边悄无声息地把某些行业推向不可逆的终结，让企业感觉“明明什么都没做错，但就是失败了”。比如电子邮件和传真机；移动支付和ATM；网盘和光盘；以及智能手机和数码相机 + 电子辞典 + MP3 + 手电筒…
我们这里只聚焦能源和大基建行业，其实有能力干这行的企业全球一共也没多少家，其数字化转型也犹如“巨轮掉头”般阻力重重且风险巨大。虽然有高层定调，但企业执行起来却举步维艰，特别是有些企业高层领导不主动采取变革措施、对数字化转型的重要性认识不够，导致数字化转型难以深入推进，进而出现有些企业盲目**他人，有些会“本末倒置”、跟风追随新概念，有些则出现畏难情绪、止步不前、被动观望。
基于“不忘初心”的基本原则，作为能源企业其数字化转型本质就是要「价值导向」：保障未来项目的安全、成本、工期、质量、以及碳中和，进而提高国际竞争力、迭代式地高质量发展，可持续地为人类、环境和科技带来价值。
能源和基建等大型企业数字化转型的顶层规划需要三个支柱，即：方法 论、行业框架、协同平台。
价值导向的数字化转型方**（VE – Value Engagement）针对的是大型企业对数字化转型“无从下手”的情况。数字化转型一定是“自上而下”的，思想不能被传统的管理理念和体制所束缚，而需要依托清晰的战略目标与实现路径，以价值驱动来对数字化转型路径进行全面规划和系统性思考。
VE方法 论分四步：
1. 价值评估（Value Assessment）：基于顶层规划目标，确定数字化转型的需求和业务价值；
2. 价值定义（Value Definition）：梳理业务现状并归纳业务挑战，进而规划数字化转型路线并量化业务价值；
3. 价值承诺（Value Commitment）：对于转型路线和业务价值达成共识，同时完成风险预案，制定安全可靠的交付计划；
4. 价值交付（Value Delivery）：执行交付计划，采用风险最低、实施最快的开箱即用（OOTB）解决方案来实现业务价值驱动的数字化转型。
企业架构（EA - Enterprise Architecture），指通过信息技术把跨企业的、零散的遗留业务流程优化进一个集成的环境，从而获得竞争优势。其中开放组体系结构框架（TOGAF - The Open Group Architecture Framework）是目前最主流、应用最广泛的框架，在80％的全球50强企业有过实践。
TOGAF经历了近20年的积累已变得十分成熟，通过其核心架构开发方法（ADM - Architecture Development Method）可覆盖企业从数字化转型规划到实施的所有层面，而核心中的核心可提炼为以下四个层面：
1. 业务流程层（Business Layer）
2. 信息流通层（Information Layer）
3. 软件应用层（Application Layer）
4. 硬件技术层（Technology Layer）
摘自：The Open Group Standard - The TOGAF® Standard, Version 9.2
基于价值评估的结果，从价值定义开始结合业务流程的颗粒度以及上述四个层面来对企业进行数字化转型的整体规划和实施。同时基于系统工程原则，每一层都基于上一层的需求，确保完整性和一致性。
HOW – 怎么做
1. 价值评估（Value Assessment）
基于全球行业最佳实践为企业提供一个价值参考目标（Value Perspective），并通过访谈和研讨会等形式来细化企业的业务驱动力（Business Drivers）、愿景、主体流程、以及收益期望，与企业共同定义关键价值指标（KVI - Key Value Indicator）来量化业务价值。
应用的咨询工具和交付物有以下但不限于：
a.商业模式画布（Business Model Canvas）
b.优先级矩阵（Prioritization Matrix）
c.态势分析法（SWOT Analysis）
d. 收益依赖关联图（BDN - Benefits Dependency Network）
e.价值实现路线图
2. 价值定义（Value Definition）
价值定义是VE中最重要的环节，需要将企业传统的关键绩效指标（KPI）与业务转型定义的关键价值指标（KVI）整合，梳理业务流程现状（AS-IS）并分析痛点，再结合行业最佳实践和经验来定义业务转型后的优化流程（TO-BE）、以及总体架构蓝图，此蓝图会长远地指导着企业未来路线。
在价值定义阶段，梳理并理解下图红框的现状和未来是规划企业核心业务转型的关键：
a. 业务流程层：
应用业务流程建模与标注（BPMN）梳理关键业务流程：
细化企业级L0-L2层业务流程：
基于业务转型目标对现有流程进行优化和升级：
业务用例 - 财务收益视角分析：
业务用例 - 数字化投资回报率（ROI）分析：
业务用例 – 规划路线图：
业务用例 – 总体咨询与实施计划：
b. 信息流通层
基于业务流程梳理的结果，对企业内不同组织、角色之间的信息流通进行建模，梳理并清晰化、结构化信息流转的逻辑与数据模型。
c. 软件应用层
基于信息流通梳理的结果，对企业负责生成、管理和存储各类信息的应用或软件进行穷举。
评估现有软件的实用性和可替代性，规划与未来协同平台之间的联系，如：直接被平台内部工具替代（Integration）、二次开发与平台的接口（Federation）、建立外部索引链接（Index）。长远来看，二次开发接口的数量越多，平台的开发成本就越高、实施周期就越长；外部链接的数量越多，业务集成度就越弱，未来面临升级和拓展的风险就越大。
d.硬件技术层
基于软件应用梳理的结果，根据企业用户的需求进行硬件配置，如为设计人员配备能运行三维设计和仿真应用的重客户端、为管理人员配备能浏览和审查的轻客户端、服务器等。
结合实际业务需求、信息安全条件以及经济平衡性，评估部署云平台的价值与可行性。
3. 价值承诺（Value Commitment）
基于价值定义阶段的工作输出和优化流程，最大化地应用协同平台标准的开箱即用功能（OOTB），同时拟定实施工作说明书（SOW）用于指导下一阶段的具体实施。
持续细化业务流程至操作和执行层级（L3 – L5）并与平台功能结合，为企业用户提供全球最佳实践范例，避免每次“重造轮子”。
解决方案架构：将业务模型细化并转换为数据模型，同时配置应用软件满足数据流通需求，并前瞻性地规划软件与硬件的兼容性。
定义开发团队组织架构与人员配置，并结合业务流程逻辑定义实施优先级。
4. 价值交付（Value Delivery）
基于多方在价值承诺阶段共同确认的数字化转型规划和路线图，在价值交付阶段致力于项目的成功实施，需要管控项目周期、预算、质量、以及流程-数据-软件-硬件四个层面的交付。
具体实施方法可参考敏捷框架（SAFe - Scaled Agile Framework）的组织模式，用于企业扩展精益性和敏捷实践，力争在最短的实施周期内实现价值最大化。
图片来源：scaledagileframework.com
5. 最后也是最重要的一点，既然数字化转型关系到国家产业链的升级、企业未来的竞争力乃至生死存亡，其规划一定是由集团领导亲自操盘的“一把手工程”，而不是简单的“自下而上”的IT采购或软件升级；其实现也一定由既精通业务、又懂数字化和管理、学习能力强、综合素质高的复合型人才团队来完成。这样做才算真正去实现“迎接数字时代、激活数据要素潜能、推进网络强国建设、打造数字经济新优势”。
WHO – 本文作者
吕柯夫
数字核电高级咨询顾问
毕业于UTT法国特鲁瓦工程技术大学并获得硕士工程师学位，十二年核电项目经验，中国核学会高级会员。加入达索系统之前，曾供职于EDF法国电力集团，负责核电站停堆大修项目管理、后福岛事故全法核电站应急机组改造设计、英国欣克利角C欧洲第三代压水式核反应堆三维数字化设计与配置管理。
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